Planda düzensiz yapılarda kat döşemelerinin deprem etkileri altındaki davranışı
Seismic behaviour of floor slabs in multy-story buildings with plan irregulality
- Tez No: 98374
- Danışmanlar: PROF.DR. SUMRU PALA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 134
Özet
PLANDA DÜZENSİZ YAPILARDA KAT DÖŞEMELERİNİN DEPREM ETKİLERİ ALTINDAKİ DAVRANIŞI ÖZET Yüksek lisans tezi olarak sunulan bu çalışmada; planda düzensiz yapılarda kat döşemelerinin deprem etkileri altındaki davranışı, ayrıntılı olarak incelenmiştir. Altı bölüm halinde sunulan çalışmanın birinci bölümünde, konunun tanıtılması yer almaktadır. İkinci bölümde, sadece düzensizliklerin tanımlanması yerine, olaya daha geniş bir bakış açısı kazandıracağı düşüncesiyle, düzensizlikleri oluşturan etkenler, nedenleri ve uygulanabilecek çözüm yolları üzerine durulmuştur. Üçüncü bölüm, çağdaş dünya deprem yönetmeliklerinin plan düzensizliği açısından taranması çalışmasına ayrılmıştır. Dördüncü bölümde, uygulanan yöntem ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Uygulanan yöntem şu adımlardan oluşmaktadır:. Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile yapıya etki ettirilmesi gereken deprem kuvvetlerinin belirlenmesi. Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile belirlenen deprem kuvvetlerinin etkisi altındaki yapının statik analizi yapılarak, kesit zorlarının belirlenmesi. Yapının statik analizi sonucu belirlenen tepki kuvvetleri ile eşdeğer deprem kuvveti altmda dengede olan kat döşemelerinde, sonlu elemanlar yöntemiyle düzlem içi gerilmelerinin belirlenmesi Bölüm 5, planda çıkıntıları bulunan düzensiz yapıların kat döşemelerinin davranışlarını belirleyebilmek amacı ile çözülen sayısal örneklere ayrılmıştır. Kat döşemelerindeki düzensizliğe, yapıdaki rijitlik ve boyut farklılıkları olmak üzere iki farklı etkinin neden olabileceği gözönüne alınmıştır. Boyut değişikliklerinin (düzensizliğin) etkisini görebilmek için, plandaki boyutları farklı 3 yapı tipi ele alınmıştır (Yapı Tipi I, Yapı Tipi II, Yapı Tipi IH ). Yapıdaki rijitlik dağılımının, kat döşemelerinin deprem güvenliklerine olan etkisini görebilmek için de yukarıda seçilen her üç yapı tipi; XIV? Yalnız çerçeve ? Çerçeve + kenar akslarda perdeli ? Çerçeve + merkezde çekirdek perdeli ? Çerçeve + iç ve dış akslarda perdeli sistem olarak çözülmüştür. Bu şekilde, 12 farklı sistem ele alınmış olmaktadır. Her sistemin incelenmesinde şu adımlar izlenmiştir:. Yapıdaki taşıyıcı elemanların boyutlandırıhnası. Dinamik analiz yöntemi ile yapının birinci doğal titreşim periyodunun belirlenmesi. Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile eşdeğer deprem kuvvetlerinin katlara dağılımının belirlenmesi. Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile belirlenen deprem kuvvetlerinin etkisi altındaki yapının statik analizi yapılarak, düşey taşıyıcı elemanların döşemelerde oluşturduğu tepki kuvvetlerinin hesaplanması. Tepki kuvvetleri ile eşdeğer deprem kuvveti altında dengede olan kat döşemelerinde, sonlu elemanlar yöntemiyle düzlem içi maksimum gerilmelerinin belirlenmesi ve betonun karakteristik çekme dayanımı ile karşılaştırılmaları. Sonlu elemanlar yöntemi ile elde edilen maksimum düzlem içi gerilme değerlerinin, kat döşemelerinin kiriş olarak idealleştirilmesi durumunda elde edilen sonuçlarla karşılaştırılması Çalışmanın sayısal incelemelerine dayanarak elde edilen başlıca sonuçlar aşağıda verilmiştir:. Kat döşemelerinde hesaplanan maksimum düzlem içi gerilmeler, yalnız çerçevelerden meydana gelen yapı sistemlerinde çok küçük değerlerde kalmalarına rağmen, aynı boyutlardaki dış perdeli sistemlerde sınır £& değerini aşabilmektedirler. Bu sonuç, kritik gerilme değerlerinin oluşmasında, binanın plandaki boyut düzensizliğinden çok yapıdaki rij itlik dağılımının etkili olduğunu göstermektedir. Döşemelerin kendi düzlemleri içinde, deprem kuvvetlerini düşey taşıyıcı elemanlara güvenle aktarıp aktarmadığı, düzensiz rijitlik dağılımına sahip binalarda hesapla doğrulanmahdır. Bu duruma ek olarak, binada planda boyut düzensizliğinin söz konusu olması, bu hesabm yapılmasının önemini daha da arttırmaktadır.. Düzlem içi maksimum gerilmelerin hesabı için kiriş idealleştirilmesi kullanılması büyük bir hesap kolaylığı getirmektedir. Ancak bu gerilmelerin kritik değerlere ulaştığı durumlarda (çerçeve + dış akslarda perdeli, çerçeve + iç ve dış akslarda perdeli sistem örneklerinde olduğu gibi), kiriş idealleştirmesi ile elde edilen değerler güvensiz tarafta kalmaktadır. Bu soruna bir çözüm olmak üzere kiriş idealleştirmesi ile elde edilen sonuçların %20, arttırılarak kullanılması önerilebilir. XV. Kat döşemesinde oluşabilecek düzlem içi maksimum gerilme değerinin o kata etkiyen eşdeğer statik deprem kuvvetinin büyüklüğüne bağlı olduğunu kabul etmek yanıltıcı olabilir. Bazı durumlarda kata etki eden deprem kuvvetinin küçük olmasına rağmen, bu kat döşemesinde oluşan gerilmeler, düşey taşıyıcılardan etki eden farklı yönlerdeki tepki kuvvetleri nedeni ile kritik değerlere yaklaşmaktadırlar. xvı
Özet (Çeviri)
SEISMIC BEHAVIOUR OF FLOOR SLABS IN MULTY-STORY BUILDINGS WITH PLAN IRREGULARITY SUMMARY In this master's thesis, floor slabs behaviour of structures, which are irregular in plan, are examined under the seismic effects. This thesis is composed of six chapters. In the first chapter the introduction is presented. In the second chapter, not only the structural irregularities but also their factors and reasons and the possible solution methods are defined. In the third chapter, several earthquake codes are searched for the irregularities in plan. In the fourth chapter, the applied method is examined in detail. The method consists of the steps given below:. The determination of the seismic loads by the equivalent static method.. The determination of internal forces by the static analysis of the structures under the seismic loads.. The determination of the in-plane tensions by the finite element methods in floor slabs, which are in equilibrium under the seismic forces. The behaviour of floor slabs, which have re-entrant corners, is examined numerically in Chapter 5. Three structures that have different dimensions in plane are considered in order to determine the effects of changes in dimensions of slabs (Structure Type I, Structure Type II and Structure Type III). Each structure type is analysed for the effects of rigidity distribution in plan for the following systems:. Simple frames. Frames + shear walls on the outer axes. Frames + shear walls at the centre. Frames + shear walls at the centre and on the outer axes Totally 12 different systems are determined in this way. xvuThe steps given below are followed in the analysis of each of the system:. Design and dimensioning of the system. The determination of the first natural period by the dynamic analysis method. Calculation of the reaction forces in the slabs caused by the vertical bearing elements under the equivalent seismic forces by the static analysis. Determination of the maximum in-plane stresses in slabs by the finite element method and comparison with the tensile strength of the concrete. Determination of the maximum in-plane stresses representing slabs with equivalent beams. The comparison of the results determined by finite element method and equivalent beam method The results obtained from the numerical analysis of this study are as follows:. Although maximum in-plane stresses calculated in slabs in the structural systems consist of simple frames are very small, those calculated on the slabs in systems which have frames + shear walls on the outer axes having the same dimension exceed the tensile strength of concrete. This result emphasises that the dimension irregularity in plan is less effective on the in-plane stresses than the irregular rigidity distribution. In the structures with irregular rigidity in plan, it must be verified by calculation whether the diaphragm is capable of transmitting the lateral forces or not. Due to dimension irregularity, one should carry out more rigorous calculations.. The idealisation of floor slabs as a beam for the calculation of the maximum in-plane stresses makes the calculation easy. However when the stresses reach the critical values (like by the frames + shear walls on the outer axes system and the frames + shear walls at the centre and on the outer axes system examples), the maximum in-plane stresses obtained from the beam idealisation are on the unsafe side. Using the values obtained from the beam idealisation by increasing the values of 20% could be suggested.. It may be misleading to accept that the possible maximum in-plane stresses are proportional with the equivalent static seismic force. In some cases even though the acting lateral load is not critically high, the in-plane stresses may reach critical values because of the reaction forces in different directions caused by vertical bearing elements. xvm
Benzer Tezler
- Planda düzensiz yapıların deprem etkileri altındaki davranışı
Behaviour of plan-irregular structures under seismic effects
AHMET ŞEREF BAHÇECİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. GÜLTEN GÜLAY
- Taşıyıcı sistemde burulma düzensizlikleri ve mimari tasarımda yapılan hataların incelenmesi
Torsional irregularities in structural systems and the investigation of the wrong architectural design
ELİF ITIR PALAOĞLU KIZILCIKLI
- A3 düzensizliği bulunan binaların taşıyıcı sistem davranışlarının incelenmesi ve dilatasyon derzi ile düzensizliğin giderilmesi
Investigation of structural system behavior of structures with A3 irregularity and removal of irregularity with dilatation joint
ŞEVKET TAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLAY AKSU ÖZKUL
- A3 düzensizliği olan çok katlı betonarme bir yapının Türk, Eurocode ve ACI 318 yönetmeliklerine göre tasarımı
Design of a multistorey reinforced concrete building with A3 irregularity according to Turkish, Eurocode and ACI 318 regulations
SAADET GÖKÇE GÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLAY AKSU ÖZKUL
- Planda düzensiz çok katlı kaset döşemeli bir betonarme yapının boyutlandırılması
Design of an irregular multi-storey building
GÖKHAN SİVRİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKAİ CELEP